JP6603294B2 - Motor driving device and measuring method - Google Patents
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Description
本発明は、複数のモータを駆動するものであって、複数のモータの絶縁抵抗を測定するモータ駆動装置および測定方法に関する。 The present invention relates to a motor driving apparatus and a measuring method for driving a plurality of motors and measuring the insulation resistance of the plurality of motors.
下記に示す特許文献1には、インバータ部の半導体スイッチング素子を経由して流れる漏れ電流の影響を受けずに、モータの絶縁抵抗を測定することができるモータ駆動装置が開示されている。
ここで、モータの絶縁抵抗(寄生抵抗)を測定するためには、絶縁抵抗を流れる電流が収束するまで待つ必要がある。収束するまでに要する待ち時間は、モータの寄生容量の大きさ等によって変動するため、待ち時間を、予め決められた充分に長い時間に設定していた。しかしながら、このように待ち時間を一律に設定しまうと、モータの寄生容量が小さく、短い時間で収束する場合にも無駄に測定時間が長くなってしまうという問題がある。 Here, in order to measure the insulation resistance (parasitic resistance) of the motor, it is necessary to wait until the current flowing through the insulation resistance converges. Since the waiting time required for convergence varies depending on the size of the parasitic capacitance of the motor and the like, the waiting time is set to a sufficiently long time determined in advance. However, if the waiting time is set uniformly as described above, there is a problem that the parasitic capacitance of the motor is small, and the measurement time is unnecessarily prolonged even when the convergence is made in a short time.
そこで、本発明は、モータの絶縁抵抗の測定にかかる時間を短縮するモータ駆動装置および測定方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a motor drive device and a measurement method that reduce the time required for measuring the insulation resistance of a motor.
本発明の第1の態様は、複数のモータを駆動するモータ駆動装置であって、第1スイッチを介して交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、前記整流回路で整流された直流電圧を平滑化するコンデンサと、前記コンデンサの正極側の端子と前記モータのモータコイルとを接続する上アームの半導体スイッチング素子と、前記コンデンサの負極側の端子と前記モータコイルとを接続する下アームの半導体スイッチング素子とを有し、前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のスイッチング動作により、前記コンデンサのコンデンサ電圧を交流電圧に変換して複数の前記モータを駆動する複数のインバータ部と、前記コンデンサの前記正極側の端子および前記負極側の端子のうち一方の端子を大地に接続する第2スイッチと、前記コンデンサの前記一方の端子と大地との間の対地間電流または対地間電圧を検出する第1検出部と、前記コンデンサの前記コンデンサ電圧を検出する第2検出部と、複数の前記インバータ部の各々の前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子をオフにして複数の前記モータの運転を停止し、前記第1スイッチをオフ、前記第2スイッチをオンにした後に、測定対象となる前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの他方の端子に接続されている方をオンにし、且つ、前記測定対象以外の前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの前記一方の端子に接続されている方をオンにさせて、前記測定対象となる前記モータの絶縁抵抗を測定できる測定状態にするスイッチ制御部と、前記測定状態で、前記第1検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧の波形の変化量を算出し、前記変化量が閾値以下となったときに前記対地間電流または前記対地間電圧が収束したと判断する収束判断部と、前記収束判断部により収束したと判断された場合に、前記第1検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧と前記第2検出部が検出した前記コンデンサ電圧とに基づいて、前記測定対象の前記モータの前記絶縁抵抗を算出する絶縁抵抗算出部と、を備える。 A first aspect of the present invention is a motor drive device that drives a plurality of motors, and includes a rectifier circuit that rectifies an AC voltage supplied from an AC power supply via a first switch into a DC voltage, and the rectifier circuit. A capacitor that smoothes the rectified DC voltage, a semiconductor switching element of an upper arm that connects the positive terminal of the capacitor and the motor coil of the motor, a negative terminal of the capacitor and the motor coil A lower arm semiconductor switching element to be connected, and by switching operations of the upper arm semiconductor switching element and the lower arm semiconductor switching element, a capacitor voltage of the capacitor is converted into an AC voltage, and a plurality of the motors are A plurality of inverter units to be driven, the positive terminal and the negative terminal of the capacitor A second switch for connecting one of the terminals to the ground, a first detection unit for detecting a ground-to-ground current or a ground-to-ground voltage between the one terminal of the capacitor and the ground, and the capacitor voltage of the capacitor. A second detection unit for detecting, and turning off the semiconductor switching element of the upper arm and the semiconductor switching element of the lower arm of each of the plurality of inverter units to stop the operation of the plurality of motors; Off, the other terminal of the capacitor among the semiconductor switching element of the upper arm and the semiconductor switching element of the lower arm to which the motor coil of the motor to be measured is connected after the second switch is turned on Is turned on, and the motor coil of the motor other than the measurement target is connected. Of the semiconductor switching element of the upper arm and the semiconductor switching element of the lower arm, the one connected to the one terminal of the capacitor is turned on to measure the insulation resistance of the motor to be measured A switch control unit that can be in a measurement state, and in the measurement state, a change amount of the waveform of the ground-to-ground current or the ground-to-ground voltage detected by the first detection unit is calculated, and the change amount is equal to or less than a threshold value A convergence determination unit that determines that the ground-to-ground current or the ground-to-ground voltage has converged, and the ground-to-ground current detected by the first detection unit or the An insulation resistance calculation unit that calculates the insulation resistance of the motor to be measured based on the voltage to ground and the capacitor voltage detected by the second detection unit; Prepare.
本発明の第2の態様は、複数のモータを駆動するモータ駆動装置が前記モータの絶縁抵抗を測定する測定方法であって、前記モータ駆動装置は、第1スイッチを介して交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、前記整流回路で整流された直流電圧を平滑化するコンデンサと、前記コンデンサの正極側の端子と前記モータのモータコイルとを接続する上アームの半導体スイッチング素子と、前記コンデンサの負極側の端子と前記モータコイルとを接続する下アームの半導体スイッチング素子とを有し、前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のスイッチング動作により、前記コンデンサのコンデンサ電圧を交流電圧に変換して複数の前記モータを駆動する複数のインバータ部と、前記コンデンサの前記正極側の端子および前記負極側の端子のうち一方の端子を大地に接続する第2スイッチと、前記コンデンサの前記一方の端子と大地との間の対地間電流または対地間電圧を検出する第1検出部と、前記コンデンサの前記コンデンサ電圧を検出する第2検出部と、を備え、複数の前記インバータ部の各々の前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子をオフにして複数の前記モータの運転を停止し、前記第1スイッチをオフ、前記第2スイッチをオンにした後に、測定対象となる前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの他方の端子に接続されている方をオンにし、且つ、前記測定対象以外の前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの前記一方の端子に接続されている方をオンにさせて、前記測定対象となる前記モータの前記絶縁抵抗を測定できる測定状態にするスイッチ制御ステップと、前記測定状態で、前記第1検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧の波形の変化量を算出し、前記変化量が閾値以下となったときに前記対地間電流または前記対地間電圧が収束したと判断する収束判断ステップと、前記収束判断ステップにより収束したと判断された場合に、前記第1検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧と前記第2検出部が検出した前記コンデンサ電圧とに基づいて、前記測定対象の前記モータの前記絶縁抵抗を算出する絶縁抵抗算出ステップと、を含む。 A second aspect of the present invention is a measuring method in which a motor driving device that drives a plurality of motors measures the insulation resistance of the motor, and the motor driving device is supplied from an AC power supply via a first switch. A rectifier circuit for rectifying an AC voltage to be converted into a DC voltage, a capacitor for smoothing the DC voltage rectified by the rectifier circuit, and a semiconductor of an upper arm connecting a positive terminal of the capacitor and a motor coil of the motor A switching element, and a lower arm semiconductor switching element that connects the terminal on the negative electrode side of the capacitor and the motor coil, and by switching operation of the upper arm semiconductor switching element and the lower arm semiconductor switching element, A plurality of inverters for driving a plurality of the motors by converting a capacitor voltage of the capacitor into an AC voltage A second switch that connects one of the positive terminal and the negative terminal of the capacitor to the ground, and a ground-to-ground current or ground between the one terminal of the capacitor and the ground A first detector for detecting an inter-voltage, and a second detector for detecting the capacitor voltage of the capacitor, the semiconductor switching element of the upper arm and the semiconductor of the lower arm of each of the plurality of inverters The upper arm to which the motor coil of the motor to be measured is connected after the operation of the plurality of motors is stopped by turning off the switching element, the first switch is turned off, and the second switch is turned on. Of the semiconductor switching element and the semiconductor switching element of the lower arm, the one connected to the other terminal of the capacitor The upper arm semiconductor switching element and the lower arm semiconductor switching element to which the motor coil of the motor other than the measurement target is connected are connected to the one terminal of the capacitor. A switch control step for turning on the switch and setting the switch to a measurement state in which the insulation resistance of the motor to be measured can be measured; and the ground-to-ground current detected by the first detection unit or the ground in the measurement state A convergence determination step for calculating a change amount of the waveform of the inter-voltage, and determining that the ground-to-ground current or the ground-to-ground voltage has converged when the change amount is equal to or less than a threshold, and the convergence determination step When it is determined, the current to ground or the voltage to ground detected by the first detector and the controller detected by the second detector And an insulation resistance calculating step of calculating the insulation resistance of the motor to be measured based on the density voltage.
本発明によれば、モータの絶縁抵抗の測定にかかる時間を短縮することができ、絶縁抵抗の測定にかかる時間が必要以上に長くなってしまうことを防止することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the time concerning the measurement of the insulation resistance of a motor can be shortened, and it can prevent that the time concerning the measurement of insulation resistance becomes unnecessarily long.
本発明に係るモータ駆動装置および測定方法について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。 The motor driving device and the measuring method according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings by listing preferred embodiments.
[実施の形態]
<モータ駆動装置10の全体構成>
図1は、実施の形態におけるモータ駆動装置10の構成を示す図である。モータ駆動装置10は、複数のモータMを駆動させる。モータ駆動装置10は、第1スイッチSW1、コンバータ部14、複数のインバータ部16、第2スイッチSW2、第1検出部18、第2検出部20、および、制御部22を備える。
[Embodiment]
<Overall Configuration of
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a
第1スイッチSW1は、交流電源12からの交流電圧の供給をオン/オフするためのスイッチである。
The first switch SW <b> 1 is a switch for turning on / off the supply of the AC voltage from the
コンバータ部14は、第1スイッチSW1を介して交流電源12から供給される交流電圧を直流電圧に変換する。コンバータ部14は、第1スイッチSW1を介して供給される交流電源12の交流電圧を直流電圧に整流する整流回路Reと、整流回路Reで整流された直流電圧を平滑化するコンデンサCaとを有する。
The
複数のインバータ部16は、コンバータ部14で変換された直流電圧(具体的には、コンデンサCaの電圧)Vcを交流電圧に変換して、複数のモータMを駆動させる。
The plurality of
本実施の形態では、説明を簡単にするため、モータMの数を3つにし、モータ駆動装置10は、3つのモータMを駆動させる3つのインバータ部16を備えるものとする。3つのインバータ部16を互いに区別するため、3つのインバータ部16の各々を16a、16b、16cと呼ぶ場合がある。また、インバータ部16aで駆動されるモータMをM1、インバータ部16bで駆動されるモータMをM2、インバータ部16cで駆動されるモータMをM3と呼ぶ場合がある。
In the present embodiment, in order to simplify the description, the number of motors M is three, and the
なお、3つのモータM(M1〜M3)の各々の3相(UVW)のモータコイルCu、Cv、Cwと大地との間の抵抗を絶縁抵抗(寄生抵抗)Rmと呼ぶ。この3つの絶縁抵抗Rmを互いに区別するため、モータM1のモータコイルCu、Cv、Cwと大地との間の絶縁抵抗RmをRm1、モータM2のモータコイルCu、Cv、Cwと大地との間の絶縁抵抗RmをRm2、モータM3のモータコイルCu、Cv、Cwと大地との間の絶縁抵抗RmをRm3と呼ぶ場合がある。 The resistance between the three-phase (UVW) motor coils Cu, Cv, Cw of each of the three motors M (M1 to M3) and the ground is referred to as an insulation resistance (parasitic resistance) Rm. In order to distinguish these three insulation resistances Rm from each other, the insulation resistance Rm between the motor coils Cu, Cv, Cw of the motor M1 and the ground is defined as Rm1, and the motor coils Cu, Cv, Cw of the motor M2 between the ground and the ground. The insulation resistance Rm may be referred to as Rm2, and the insulation resistance Rm between the motor coils Cu, Cv, Cw of the motor M3 and the ground may be referred to as Rm3.
3つのインバータ部16(16a、16b、16c)は、同一の構成を有するので、インバータ部16aの構成についてのみ説明する。インバータ部16aは、複数の半導体スイッチング素子Sを有する。本実施の形態では、3相(UVW)のモータコイルCu、Cv、Cwを有するモータMを用いるので、複数の半導体スイッチング素子Sは、U相に応じた上アームの半導体スイッチング素子Suuおよび下アームの半導体スイッチング素子Sudと、V相に応じた上アームの半導体スイッチング素子Svuおよび下アームの半導体スイッチング素子Svdと、W相に応じた上アームの半導体スイッチング素子Swuおよび下アームの半導体スイッチング素子Swdとを有する。
Since the three inverter units 16 (16a, 16b, 16c) have the same configuration, only the configuration of the
3相の上アームの半導体スイッチング素子Suu、Svu、Swuは、コンデンサCaの正極側の端子とモータM1の3相(U、V、W)のモータコイルCu、Cv、Cwとを接続する。3相の下アームの半導体スイッチング素子Sud、Svd、Swdは、コンデンサCaの負極型端子とモータM1の3相のモータコイルCu、Cv、Cwとを接続する。 The three-phase upper arm semiconductor switching elements Suu, Svu, Swu connect the positive terminal of the capacitor Ca and the three-phase (U, V, W) motor coils Cu, Cv, Cw of the motor M1. The three-phase lower arm semiconductor switching elements Sud, Svd, Swd connect the negative terminal of the capacitor Ca and the three-phase motor coils Cu, Cv, Cw of the motor M1.
相毎に、上アームの半導体スイッチング素子Sと下アームの半導体スイッチング素子Sとは直列に接続されており、直列に接続された上アームの半導体スイッチング素子Sおよび下アームの半導体スイッチング素子Sは、コンデンサCaと並列に接続されている。具体的には、直列に接続されたU相の半導体スイッチング素子Suu、Sudは、コンデンサCaと並列に接続されている。同様に、直列に接続されたV相の半導体スイッチング素子Svu、Svdは、コンデンサCaと並列に接続され、直列に接続されたW相の半導体スイッチング素子Swu、Swdは、コンデンサCaと並列に接続されている。 For each phase, the upper arm semiconductor switching element S and the lower arm semiconductor switching element S are connected in series, and the upper arm semiconductor switching element S and the lower arm semiconductor switching element S connected in series are: The capacitor Ca is connected in parallel. Specifically, the U-phase semiconductor switching elements Suu and Sud connected in series are connected in parallel with the capacitor Ca. Similarly, the V-phase semiconductor switching elements Svu and Svd connected in series are connected in parallel with the capacitor Ca, and the W-phase semiconductor switching elements Swu and Swd connected in series are connected in parallel with the capacitor Ca. ing.
モータM1のU相のモータコイルCuは、上アームの半導体スイッチング素子Suuのエミッタおよび下アームの半導体スイッチング素子Sudのコレクタに接続されている。モータM1のV相のモータコイルCvは、上アームの半導体スイッチング素子Svuのエミッタおよび下アームの半導体スイッチング素子Svdのコレクタに接続されている。モータM1のW相のモータコイルCwは、上アームの半導体スイッチング素子Swuのエミッタおよび下アームの半導体スイッチング素子Swdのコレクタに接続されている。 The U-phase motor coil Cu of the motor M1 is connected to the emitter of the upper arm semiconductor switching element Suu and the collector of the lower arm semiconductor switching element Sud. The V-phase motor coil Cv of the motor M1 is connected to the emitter of the upper arm semiconductor switching element Svu and the collector of the lower arm semiconductor switching element Svd. The W-phase motor coil Cw of the motor M1 is connected to the emitter of the upper arm semiconductor switching element Swu and the collector of the lower arm semiconductor switching element Swd.
インバータ部16aは、3相の上アームの半導体スイッチング素子Suu、Svu、Swuおよび3相の下アームの半導体スイッチング素子Sud、Svd、Swdのスイッチング動作(オン/オフ動作)により、コンデンサCaの電圧(以下、コンデンサ電圧と呼ぶ。)Vcを交流電圧に変換してモータM1を駆動させる。
The
第2スイッチSW2は、絶縁抵抗Rm(Rm1、Rm2、Rm3)を測定するために、コンデンサCaの一方の端子(本実施の形態では、コンデンサCaの負極側の端子)を大地に接続するためのスイッチである。 The second switch SW2 is for connecting one terminal of the capacitor Ca (in this embodiment, the terminal on the negative side of the capacitor Ca) to the ground in order to measure the insulation resistance Rm (Rm1, Rm2, Rm3). Switch.
第1検出部18は、第2スイッチSW2のオン時に、コンデンサCaの一方の端子と大地との間の電圧(以下、対地間電圧と呼ぶ。)Vmを検出するセンサである。コンデンサCaの一方の端子(負極側の端子)と大地との間で、第2スイッチSW2と直列に検出抵抗r1が接続されている。第1検出部18は、検出抵抗r1の電圧Vmを測定することで、対地間電圧Vmを検出する。なお、検出抵抗r1の抵抗値は既知なので、第1検出部18は、検出した対地間電圧Vmから、コンデンサCaの一方の端子と大地との間を流れる電流(以下、対地間電流と呼ぶ。)Imを検出してもよい。
The
第2検出部20は、コンデンサCaの両端子間のコンデンサ電圧Vcを検出するセンサである。コンデンサCaと並列に検出抵抗r2が接続されている。第2検出部20は、検出抵抗r2の電圧を測定することで、コンデンサ電圧Vcを検出する。
The
制御部22は、モータ駆動装置10の各部(第1スイッチSW1、第2スイッチSW2、複数の半導体スイッチング素子S等)を制御してモータM(M1〜M3)等を駆動させるとともに、モータMの絶縁抵抗Rmの測定を行う。この制御部22は、CPU等のプロセッサおよびメモリ等によって構成される。
The
制御部22は、3つのモータM(M1〜M3)のうち、いずれか1つのモータMを測定対象として選択し、選択した測定対象となる1つのモータMの絶縁抵抗Rmを測定する。したがって、測定対象として選択されるモータMを切り換えることで、全てのモータM(M1〜M3)の絶縁抵抗Rm(Rm1〜Rm3)を測定することができる。
The
制御部22は、測定対象選択部30、スイッチ制御部32、収束判断部34、および、絶縁抵抗算出部36を有する。
The
測定対象選択部30は、測定対象となるモータMを選択する。この測定対象となるモータMの選択は、ランダムであってもよいし、予め決められた順番に基づいてもよい。測定対象選択部30は、選択した測定対象となるモータMを示す情報を、スイッチ制御部32に出力する。
The measurement
スイッチ制御部32は、第1スイッチSW1、第2スイッチSW2、および、複数の半導体スイッチング素子Sの各々のオン/オフを制御する。スイッチ制御部32は、絶縁抵抗Rmを測定する際には、第1スイッチSW1、第2スイッチSW2、および、複数の半導体スイッチング素子Sの各々を制御して、測定対象として選択されたモータMの絶縁抵抗Rmを測定できる測定状態にする。
The
まず、スイッチ制御部32は、全ての(3つの)インバータ部16(16a〜16c)の各々の複数の半導体スイッチング素子S(Suu、Svu、Swu、Sud、Svd、Swd)を全てオフ状態にすることで、全てのモータM(M1〜M3)の運転を停止させる。
First, the
そして、スイッチ制御部32は、第1スイッチSW1をオフ状態にし、第2スイッチSW2をオン状態にする。これにより、交流電源12からの交流電圧がモータ駆動装置10に供給されない状態になるとともに、コンデンサCaの一方の端子(本実施の形態では、コンデンサCaの負極側の端子)が大地と接続された状態になる。これにより、モータ駆動装置10は、測定準備状態になる。
Then, the
図2は、モータ駆動装置10が測定準備状態になったとき(つまり、全てのインバータ部16の複数の半導体スイッチング素子Sが全てオフ状態、第1スイッチSW1がオフ状態、第2スイッチSW2がオン状態のとき)における、モータM(M1〜M3)の絶縁抵抗Rm(Rm1〜Rm3)の接続を等価回路で表した等価回路図である。
FIG. 2 shows that when the
ここで、図2に示すRU−IGBT1は、インバータ部16aのオフ状態時の上アームの3つの半導体スイッチング素子Suu、Svu、Swuの等価絶縁抵抗を示している。RU−IGBT2は、インバータ部16bのオフ状態時の上アームの3つの半導体スイッチング素子Suu、Svu、Swuの等価絶縁抵抗を示している。RU−IGBT3は、インバータ部16cのオフ状態時の上アームの3つの半導体スイッチング素子Suu、Svu、Swuの等価絶縁抵抗を示している。なお、等価絶縁抵抗RU−IGBT1、RU−IGBT2、RU−IGBT3は、インバータ部16a、16b、16cの上アームの3つの半導体スイッチング素子Suu、Svu、Swuのコレクタとエミッタとの間に印加されている電圧を、オフ状態でコレクタからエミッタに流れる漏れ電流で除算したものである。
Here, RU-IGBT1 shown in FIG. 2 indicates the equivalent insulation resistance of the three semiconductor switching elements Suu, Svu, Swu of the upper arm when the
また、図2に示すRD−IGBT1は、インバータ部16aのオフ状態時の下アームの3つの半導体スイッチング素子Sud、Svd、Swdの等価絶縁抵抗を示している。RD−IGBT2は、インバータ部16bのオフ状態時の下アームの3つの半導体スイッチング素子Sud、Svd、Swdの等価絶縁抵抗を示している。RD−IGBT3は、インバータ部16cのオフ状態時の下アームの3つの半導体スイッチング素子Sud、Svd、Swdの等価絶縁抵抗を示している。なお、等価絶縁抵抗RD−IGBT1、RD−IGBT2、RD−IGBT3は、インバータ部16a、16b、16cの下アームの3つの半導体スイッチング素子Sud、Svd、Swdのコレクタとエミッタとの間に印加されている電圧を、オフ状態でコレクタからエミッタに流れる漏れ電流で除算したものである。
RD-IGBT1 shown in FIG. 2 shows the equivalent insulation resistance of the three semiconductor switching elements Sud, Svd, Swd of the lower arm when the
スイッチ制御部32は、モータ駆動装置10を測定準備状態にすると、測定対象選択部30が選択した測定対象となるモータMを示す情報に基づいて、少なくとも測定対象のモータMを駆動するインバータ部16の半導体スイッチング素子Sを制御する。この制御については、後で具体的に説明するが、簡単に説明すると、スイッチ制御部32は、3つのモータMの絶縁抵抗Rmのうち測定対象のモータMの絶縁抵抗Rmのみに、コンデンサ電圧Vcが印加されるように(コンデンサCaからの電流が流れるように)、少なくとも測定対象のモータMを駆動するインバータ部16の半導体スイッチング素子Sを制御する。
When the
これにより、モータ駆動装置10は、測定対象となるモータMの絶縁抵抗Rmを測定することができる測定状態となる。このときの、対地間電圧Vmが第1検出部18によって検出される。なお、第1検出部18は、対地間電流Imを検出してもよい。この対地間電流Imは、測定状態のときに、測定対象となるモータMの絶縁抵抗Rmを流れる電流である。
Thereby, the
収束判断部34は、測定状態で、第1検出部18が検出した対地間電圧Vmまたは対地間電流Imに基づいて、対地間電圧Vmまたは対地間電流Imが収束したか否かを判断する。この収束判断部34については後で詳しく説明する。
The
絶縁抵抗算出部36は、第1検出部18が検出した対地間電圧Vmまたは対地間電流Imと、第2検出部20が検出したコンデンサ電圧Vcと、検出抵抗r1とに基づいて、絶縁抵抗Rmを算出する。絶縁抵抗算出部36は、収束判断部34によって対地間電圧Vmまたは対地間電流Imが収束したと判断された後に絶縁抵抗Rmを算出する。
The
<スイッチ制御部32の具体的な制御について>
次に、スイッチ制御部32の制御について詳しく説明する。
<Specific Control of
Next, the control of the
スイッチ制御部32は、モータ駆動装置10を測定準備状態にすると、測定対象選択部30が選択した測定対象となるモータMに接続されているインバータ部16に関しては、複数の半導体スイッチング素子Sのうち、コンデンサCaの他方の端子(第2スイッチSW2を介して大地に接続されているコンデンサCaの一方の端子と反対側の端子)に接続されている少なくとも1つの半導体スイッチング素子Sをオン状態にする。これにより、測定対象となるモータMのモータコイルCu、Cv、Cwは、コンデンサCaの他方の端子と同電位になる。
When the
本実施の形態では、コンデンサCaの一方の端子を負極側の端子とするので、スイッチ制御部32は、測定対象となるモータMに接続されたインバータ部16の上アームの複数の半導体スイッチング素子Suu、Svu、Swuのうち少なくとも1つをオン状態にさせればよい。したがって、測定対象となるモータMのモータコイルCu、Cv、Cwは、コンデンサCaの正極側の端子と同電位になる。このとき、上アームの複数の半導体スイッチング素子Suu、Svu、Swuのうち、オン状態にさせる半導体スイッチング素子Sは、U相、V相、W相のうちどの相の半導体スイッチング素子Sであってもよい。
In the present embodiment, since one terminal of the capacitor Ca is a negative terminal, the
図3に示す例では、測定対象であるモータMがモータM1のときに、インバータ部16aのU相の上アームの半導体スイッチング素子Suuをオン状態にさせた状態を示している。このようにすることで、測定対象となるモータM1と接続されたインバータ部16aに関しては、コンデンサCa、オン状態にされた上アームの半導体スイッチング素子S(図3に示す例では、半導体スイッチング素子Suu)、測定対象であるモータMのモータコイルCu、Cv、Cwと大地との間の絶縁抵抗Rm1、および、検出抵抗r1を経由する閉回路が形成される。
In the example shown in FIG. 3, when the motor M to be measured is the motor M1, the state where the semiconductor switching element Suu of the upper arm of the U phase of the
また、スイッチ制御部32は、測定対象選択部30が選択した測定対象となるモータM以外のモータMに接続されているインバータ部16に関しては、複数の半導体スイッチング素子Sのうち、コンデンサCaの一方の端子(第2スイッチSW2を介して大地に接続されているコンデンサCaの一方の端子)に接続されている少なくとも1つの半導体スイッチング素子Sをオン状態にする。これにより、測定対象以外のモータMのモータコイルCu、Cv、Cwは、全てコンデンサCaの一方の端子と同電位になる。
In addition, the
本実施の形態では、コンデンサCaの一方の端子を負極側の端子とするので、スイッチ制御部32は、測定対象以外のモータMに接続されたインバータ部16の下アームの複数の半導体スイッチング素子Sud、Svd、Swdのうち少なくとも1つをオン状態にさせればよい。したがって、測定対象以外のモータMのモータコイルCu、Cv、Cwは、コンデンサCaの負極側の端子と同電位になる。このとき、下アームの複数の半導体スイッチング素子Sud、Svd、Swdのうち、オン状態にさせる半導体スイッチング素子Sは、U相、V相、W相のうちどの相の半導体スイッチング素子Sであってもよい。
In the present embodiment, since one terminal of the capacitor Ca is a negative terminal, the
図3に示す例では、インバータ部16bのV相の下アームの半導体スイッチング素子Svdをオン状態に、インバータ部16cのW相の下アームの半導体スイッチング素子Swdをオン状態させた状態を示している。このようにすることで、測定対象以外のモータM2、M3を経由して検出抵抗r1に流れる不要な電流を無くすことができる。
In the example shown in FIG. 3, the semiconductor switching element Svd of the lower arm of the V phase of the
図4は、図2に示す等価回路図において、測定対象であるモータM1を駆動するインバータ部16aの上アームの半導体スイッチング素子Sをオン、測定対象以外のモータM2、M3を駆動するインバータ部16b、16cの下アームの半導体スイッチング素子Sをオンにさせたときの状態を示す等価回路図である。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram shown in FIG. 2, in which the semiconductor switching element S of the upper arm of the
図4は、図2のインバータ部16aの上アームの等価絶縁抵抗RU−IGBT1、インバータ部16bの下アームの等価絶縁抵抗RD−IGBT2、および、インバータ部16cの下アームの等価絶縁抵抗RD−IGBT3がショートした等価回路図となっている。図4から明らかなように、インバータ部16aの下アームの等価絶縁抵抗RD−IGBT1、インバータ部16bの上アームの等価絶縁抵抗RU−IGBT2、および、インバータ部16cの上アームの等価絶縁抵抗RU−IGBT3は、いずれもコンデンサCaの正極側の端子と負極側の端子とに接続された状態となっている。したがって、これらの等価絶縁抵抗RD−IGBT1、RU−IGBT2、RU−IGBT3を経由して流れる漏れ電流は、コンデンサCaの正極側の端子から負極側の端子へ流れるだけであって、検出抵抗r1には流れない。そのため、測定対象であるモータM1の絶縁抵抗Rm1の測定には、一切影響がないことがわかる。つまり、絶縁抵抗Rm1の測定には、これらの等価絶縁抵抗RD−IGBT1、RU−IGBT2、RU−IGBT3は無いものと見做すことができる。
4 shows an equivalent insulation resistance RU-IGBT1 of the upper arm of the
また、測定対象以外のモータM2、M3の絶縁抵抗Rm2、Rm3は、第1検出部18と並列に接続された状態となる。しかしながら、検出抵抗r1の抵抗値が絶縁抵抗Rm2、Rm3に比べて十分に小さい値であれば、電圧検出、電流検出に与える影響を無視することができる。そのため、絶縁抵抗Rm1の測定には、測定対象以外のモータM2、M3の絶縁抵抗Rm2、Rm3は無いものと見做すことができる。なお、全ての下アームの半導体スイッチング素子Sをオフして測定を行い、全てのモータM(M1〜M3)の絶縁抵抗Rm(Rm1〜Rm3)が並列になった場合の抵抗値を用いてRm2、Rm3の影響を補正してもよい。
Further, the insulation resistances Rm2 and Rm3 of the motors M2 and M3 other than the measurement target are in a state of being connected in parallel with the
したがって、絶縁抵抗算出部36による測定対象となるモータMの絶縁抵抗Rmの算出精度が向上する。
Therefore, the calculation accuracy of the insulation resistance Rm of the motor M to be measured by the insulation
<収束判断部34の具体的な判断処理について>
次に、収束判断部34について詳しく説明する。収束判断部34は、第1検出部18が検出した対地間電圧Vmまたは対地間電流Imの波形の変化量を算出し、変化量が閾値TH以下となったときに、対地間電圧Vmまたは対地間電流Imが収束したと判断する。
<Specific Determination Processing of the
Next, the
収束の判断に、対地間電圧Vmを用いる場合も、対地間電流Imを用いる場合も考え方は同様なので、対地間電圧Vmを用いて収束の判断を行う場合を例に挙げて、以下、説明する。 The concept is the same whether the voltage Vm to ground or the current Im to ground is used for the determination of convergence. Therefore, the case where the convergence is determined using the voltage Vm to the ground will be described below as an example. .
図5は、第1検出部18が検出した対地間電圧Vmと時間との関係の一例を示す波形図である。測定対象のモータMの絶縁抵抗Rmを測定できる測定状態になると、対地間電圧Vmは、コンデンサCaの電圧が検出抵抗r1に印加されてから、時間の経過とともに減少していき、最後は、ある値にほぼ収束する。
FIG. 5 is a waveform diagram showing an example of the relationship between the ground voltage Vm detected by the
具体的には、収束判断部34は、以下に示すような複数の手法のうち、いずれか1つを用いて、対地間電圧Vmが収束したか否かを判断する。
Specifically, the
<第1の手法>
第1の手法においては、収束判断部34は、所定時間Δtの間に対地間電圧Vmが変化した量(電圧変化量)の絶対値ΔCを、対地間電圧Vmの波形の変化量として用いる。この場合は、収束判断部34は、所定時間Δt間隔で、第1検出部18によって検出された対地間電圧Vmから変化量ΔCを算出し、変化量ΔCが閾値TH以下になったか否かを判断する。
<First method>
In the first method, the
図5に示す例では、タイミングt1〜t2、タイミングt2〜t3、タイミングt3〜t4の時間間隔を所定時間Δtとする。タイミングt1〜t2における変化量ΔCをΔC1とする。また、タイミングt2〜t3における変化量ΔCをΔC2とし、タイミングt3〜t4における変化量ΔCをΔC3とする。図5に示す例では、タイミングt3〜t4の間で対地間電圧Vmが変化した変化量ΔC3が閾値TH以下になるので、収束判断部34は、タイミングt4の時点で対地間電圧Vmが収束したと判断することができる。
In the example shown in FIG. 5, the time interval between timings t 1 to t 2 , timings t 2 to t 3 , and timings t 3 to t 4 is a predetermined time Δt. The amount of change ΔC at timings t 1 to t 2 is ΔC 1 . Moreover, the variation [Delta] C at the timing t 2 ~t 3 and [Delta] C 2, the amount of change [Delta] C at the timing t 3 ~t 4 and [Delta] C 3. In the example shown in FIG. 5, since the change amount ΔC 3 in which the ground-to-ground voltage Vm has changed between the timings t 3 and t 4 is equal to or less than the threshold value TH, the
なお、図5に示す例では、所定時間Δtを一定時間としたが、時間の経過とともに所定時間Δtの値を長くしてもよい。その理由としては、時間の経過とともに、対地間電圧Vmの波形の変化量ΔCは小さくなるので、所定時間Δtを一定時間とすると、SN比が高くなり、判断精度が低下してしまう可能性があるからである。また、所定時間Δtの長さに応じて閾値THを高くしてもよい。 In the example shown in FIG. 5, the predetermined time Δt is set to a fixed time, but the value of the predetermined time Δt may be increased as time elapses. The reason is that the amount of change ΔC in the waveform of the ground voltage Vm decreases with time, so if the predetermined time Δt is set to a certain time, the S / N ratio increases and the determination accuracy may be reduced. Because there is. Further, the threshold value TH may be increased according to the length of the predetermined time Δt.
<第2の手法>
第2の手法においては、収束判断部34は、所定時間Δtの間に対地間電圧Vmが変化した量の絶対値をΔCとしたとき、ΔC/Δt、を対地間電圧Vmの波形の変化量として用いる。この場合は、収束判断部34は、所定時間Δt間隔で、第1検出部18によって検出された対地間電圧Vmから変化量ΔC/Δtを算出し、変化量ΔC/Δtが閾値TH以下であるか否かを判断する。第2の手法も同様に、タイミングt3〜t4の間で対地間電圧Vmが変化した変化量ΔC/Δtが閾値TH以下になるものとすると、収束判断部34は、タイミングt4の時点で対地間電圧Vmが収束したと判断する。
<Second method>
In the second method, the
なお、第1の手法のときと同様に、時間の経過とともに所定時間Δtの値を長くしてもよい。 Note that, as in the first method, the value of the predetermined time Δt may be increased with the passage of time.
<第3の手法>
第3の手法においては、収束判断部34は、対地間電圧Vmの波形の微分値(波形の接線の傾き)Dvを求め、微分値Dvの絶対値(傾きの絶対値)ΔCを変化量として用いる。この場合は、収束判断部34は、第1検出部18が検出した対地間電圧Vmから微分値Dvを求め、微分値Dvの絶対値ΔCが閾値TH以下になったか否かを判断する。
<Third method>
In the third method, the
図6は、対地間電圧Vmの各検出タイミングt1〜t4における微分値(傾き)Dv1〜Dv4を示す図である。検出タイミングt1における微分値(傾き)DvをDv1、検出タイミングt2における微分値DvをDv2、検出タイミングt3における微分値DvをDv3、検出タイミングt4における微分値DvをDv4とする。図6に示すように、時間の経過とともに(つまり、収束するにつれて)、微分値(傾き)Dvの大きさ(絶対値ΔC)は、徐々に小さくなる。図6に示す例では、検出タイミングt4において微分値Dv4の絶対値ΔCが閾値TH以下となるので、収束判断部34は、検出タイミングt4の時点で対地間電圧Vmが収束したと判断することができる。
Figure 6 is a diagram illustrating a differential value at each detection timing t 1 ~t 4 of ground voltage Vm (slope) Dv 1 ~Dv 4. Dv 1 detected differential value at the timing t 1 (gradient) Dv, detecting Dv 2 a differential value Dv at the timing t 2, the detection timing t Dv 3 a differential value Dv of 3, Dv the differential value Dv at the detection timing t 4 4 And As shown in FIG. 6, the magnitude (absolute value ΔC) of the differential value (slope) Dv gradually decreases with time (that is, as it converges). In the example shown in FIG. 6, the absolute value ΔC differential value Dv 4 is equal to or less than the threshold value TH at the detection timing t 4, the
<第4の手法>
第4の手法においては、収束判断部34は、所定時間T経過しても対地間電圧Vmが基準変化量ΔCsだけ変化しなかった場合は、対地間電圧Vmの波形の変化量が閾値TH以下となったと見做し、対地間電圧Vmが収束したと判断する。図5に示すように時間の経過とともに対地間電圧Vmが徐々に減少していくので、図7に示すように、対地間電圧Vmが基準変化量ΔCsだけ変化するのにかかる時間は、時間の経過とともに長くなる。
<Fourth method>
In the fourth method, when the ground-to-ground voltage Vm has not changed by the reference change amount ΔCs even after the predetermined time T has elapsed, the
図7に示す例では、タイミングt1〜t2、タイミングt2〜t3、タイミングt3〜t4は、対地間電圧Vmが基準変化量ΔCsだけ変化したときの時間を示す。例えば、タイミングt2は、タイミングt1のときの対地間電圧Vmから基準変化量ΔCsだけ対地間電圧Vmが変化したタイミングであり、タイミングt3は、タイミングt2のときの対地間電圧Vmから基準変化量ΔCsだけ対地間電圧Vmが変化したタイミングである。図7に示す例では、タイミングt4のときの対地間電圧Vmから所定時間T経過しても対地間電圧Vmが基準変化量ΔCs以上変化していないので、収束判断部34は、タイミングt4から所定時間T経過後のタイミングt5の時点で、対地間電圧Vmが収束したと判断する。
In the example shown in FIG. 7, timings t 1 to t 2 , timings t 2 to t 3 , and timings t 3 to t 4 indicate times when the ground-to-ground voltage Vm changes by the reference change amount ΔCs. For example, the timing t 2 is a timing at which the ground voltage Vm has changed from the ground voltage Vm at the timing t 1 by the reference change amount ΔCs, and the timing t 3 is from the ground voltage Vm at the timing t 2. This is the timing when the voltage Vm to ground changes by the reference change amount ΔCs. In the example shown in FIG. 7, since the ground voltage Vm from ground voltage Vm by a predetermined time T has passed when time t 4 does not change the reference change amount ΔCs above, the
このように、本実施の形態では、対地間電圧Vmが収束したか否かを判断し、対地間電圧Vmが収束したと判断すると、絶縁抵抗Rmを測定するので、測定状態になってから絶縁抵抗Rmを測定するまでの待ち時間を短縮することができる。したがって、モータMの絶縁抵抗Rmの測定にかかる時間を短縮することができる。 Thus, in this embodiment, it is determined whether or not the ground-to-ground voltage Vm has converged, and if it is determined that the to-ground voltage Vm has converged, the insulation resistance Rm is measured. The waiting time until the resistance Rm is measured can be shortened. Therefore, the time required for measuring the insulation resistance Rm of the motor M can be shortened.
なお、対地間電流Imは、対地間電圧Vmを検出抵抗r1で除算したものであり、検出抵抗r1は、予め決められた既知の一定の抵抗値である。したがって、上述した対地間電圧Vmを、検出抵抗r1×対地間電流Im、に置き換えれば、対地間電流Imを用いた収束の判断を行うことができる。 The ground-to-earth current Im is obtained by dividing the ground-to-ground voltage Vm by the detection resistance r1, and the detection resistance r1 has a known constant resistance value determined in advance. Therefore, if the above-described ground-to-ground voltage Vm is replaced with the detection resistor r1 × the ground-to-ground current Im, it is possible to determine convergence using the ground-to-ground current Im.
<モータ駆動装置10の動作>
次に、モータ駆動装置10による絶縁抵抗Rmの測定動作を図8に示すフローチャートにしたがって説明する。ステップS1で、スイッチ制御部32は、全てのインバータ部16(16a、16b、16c)の複数の半導体スイッチング素子S(Suu、Svu、Swu、Sud、Svd、Swd)を全てオフ状態にする。これにより、全てのモータM(M1〜M3)の運転が停止する。
<Operation of
Next, the measurement operation of the insulation resistance Rm by the
次いで、ステップS2で、スイッチ制御部32は、第1スイッチSW1をオフにする。これにより、交流電源12からモータ駆動装置10への交流電圧の供給が遮断される。
Next, in step S2, the
次いで、ステップS3で、スイッチ制御部32は、第2スイッチSW2をオンにする。これにより、コンデンサCaの負極側の端子(一方の端子)が大地と接続された状態になる。これにより、モータ駆動装置10は、測定準備状態になり、このときの等価回路は、図2に示した状態になる。
Next, in step S3, the
次いで、ステップS4で、測定対象選択部30は、複数のモータM(M1〜M3)のうち、いずれか1つのモータMを測定対象として選択する。このとき、測定対象選択部30は、測定対象として未だ選択されていないモータMを測定対象として選択する。
Next, in step S4, the measurement
次いで、ステップS5で、スイッチ制御部32は、複数のインバータ部16(16a、16b、16c)の半導体スイッチング素子Sを制御することで、ステップS4で選択された測定対象のモータMの絶縁抵抗Rmを測定できる測定状態にする。
Next, in step S5, the
具体的には、スイッチ制御部32は、測定対象のモータMに接続されたインバータ部16に関しては、コンデンサCaの正極側の端子(他方の端子)と接続された上アームの半導体スイッチング素子Sをオンにする。また、スイッチ制御部32は、測定対象以外のモータMに接続されたインバータ部16に関しては、コンデンサCaの負極側の端子(一方の端子)と接続された下アームの半導体スイッチング素子Sをオンにする。これにより、例えば、測定対象のモータMがモータM1の場合は、図2に示す等価回路は、図4に示すような状態となる。したがって、コンデンサCaからの電流は、測定対象のモータM1の絶縁抵抗Rm1および検出抵抗r1を流れてコンデンサCaに戻る。
Specifically, for the
次いで、ステップS6で、収束判断部34は、第1検出部18が検出した対地間電圧Vmまたは対地間電流Imが収束したか否かを判断する。具体的には、収束判断部34は、第1検出部18が検出した対地間電圧Vmまたは対地間電流Imの波形の変化量が閾値TH以下になると、対地間電圧Vmまたは対地間電流Imが収束したと判断する。収束判断部34は、第1の手法〜第4の手法のうちいずれか1つの手法を用いて、対地間電圧Vmまたは対地間電流Imが収束したか否かを判断する。
Next, in step S <b> 6, the
ステップS6で、対地間電圧Vmまたは対地間電流Imが収束していないと判断されると、収束したと判断されるまでステップS6に留まり、対地間電圧Vmまたは対地間電流Imが収束したと判断されると、ステップS7に進む。 If it is determined in step S6 that the ground voltage Vm or the ground current Im has not converged, it remains in step S6 until it is determined that the ground voltage Vm or the ground current Im has converged, and it is determined that the ground voltage Vm or the ground current Im has converged. Then, the process proceeds to step S7.
ステップS7に進むと、絶縁抵抗算出部36は、第1検出部18が検出した対地間電圧Vmまたは対地間電流Imと、第2検出部20が検出したコンデンサ電圧Vcとに基づいて、測定対象のモータM1の絶縁抵抗Rmを算出する。絶縁抵抗算出部36は、収束したと判断されたときの、または、収束したと判断された後の、対地間電圧Vmまたは対地間電流Imとコンデンサ電圧Vcとに基づいて、絶縁抵抗Rmを算出する。
In step S7, the insulation
次いで、ステップS8で、測定対象選択部30は、全てのモータMを測定対象として選択したか否かを判断する。つまり、測定対象選択部30は、測定対象として選択していないモータMがあるか否かを判断する。ステップS8で、全てのモータMを測定対象として選択していない、つまり、測定対象として選択していないモータMがあると判断された場合は、ステップS4に戻る。
Next, in step S8, the measurement
ステップS8で、全てのモータMを測定対象として選択したと判断されると、ステップS9に進み、スイッチ制御部32は、第2スイッチSW2をオフにするとともに、全てのインバータ部16(16a〜16c)の複数の半導体スイッチング素子Sを全てオフ状態にする。これにより、測定動作が終了する。
If it is determined in step S8 that all the motors M have been selected as measurement targets, the process proceeds to step S9, where the
[変形例]
上記実施の形態では、コンデンサCaの一方の端子を負極側の端子として説明したが、コンデンサCaの一方の端子を正極側の端子としてもよい。この場合は、コンデンサCaの正極側の端子は、第2スイッチSW2を介して大地に接続され、検出抵抗r1は、コンデンサCaの正極側の端子(一方の端子)と大地との間で、第2スイッチSW2と直列に接続される。この場合であっても、モータMの絶縁抵抗Rmを測定することができる。
[Modification]
In the above embodiment, one terminal of the capacitor Ca is described as a negative terminal, but one terminal of the capacitor Ca may be a positive terminal. In this case, the positive terminal of the capacitor Ca is connected to the ground via the second switch SW2, and the detection resistor r1 is connected between the positive terminal (one terminal) of the capacitor Ca and the ground. Two switches SW2 are connected in series. Even in this case, the insulation resistance Rm of the motor M can be measured.
[実施の形態から得られる技術的思想]
上記実施の形態および変形例から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。
[Technical idea obtained from the embodiment]
The technical idea that can be grasped from the above-described embodiments and modifications will be described below.
<第1の技術的思想>
複数のモータ(M)を駆動するモータ駆動装置(10)は、第1スイッチ(SW1)を介して交流電源(12)から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流回路(Re)と、整流回路(Re)で整流された直流電圧を平滑化するコンデンサ(Ca)と、コンデンサ(Ca)の正極側の端子とモータ(M)のモータコイル(Cu、Cv、Cw)とを接続する上アームの半導体スイッチング素子(S)と、コンデンサ(Ca)の負極側の端子とモータコイル(Cu、Cv、Cw)とを接続する下アームの半導体スイッチング素子(S)とを有し、上アームの半導体スイッチング素子(S)および下アームの半導体スイッチング素子(S)のスイッチング動作により、コンデンサ(Ca)のコンデンサ電圧(Vc)を交流電圧に変換して複数のモータ(M)を駆動する複数のインバータ部(16)と、コンデンサ(Ca)の正極側の端子および負極側の端子のうち一方の端子を大地に接続する第2スイッチ(SW2)と、コンデンサ(Ca)の一方の端子と大地との間の対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)を検出する第1検出部(18)と、コンデンサ(Ca)のコンデンサ電圧(Vc)を検出する第2検出部(20)と、複数のインバータ部(16)の各々の上アームの半導体スイッチング素子(S)および下アームの半導体スイッチング素子(S)をオフにして複数のモータ(M)の運転を停止し、第1スイッチ(SW1)をオフ、第2スイッチ(SW2)をオンにした後に、測定対象となるモータ(M)のモータコイル(Cu、Cv、Cw)が接続された上アームの半導体スイッチング素子(S)および下アームの半導体スイッチング素子(S)のうち、コンデンサ(Ca)の他方の端子に接続されている方をオンにし、且つ、測定対象以外のモータ(M)のモータコイル(Cu、Cv、Cw)が接続された上アームの半導体スイッチング素子(S)および下アームの半導体スイッチング素子(S)のうち、コンデンサ(Ca)の一方の端子に接続されている方をオンにさせて、測定対象となるモータ(M)の絶縁抵抗(Rm)を測定できる測定状態にするスイッチ制御部(32)と、測定状態で、第1検出部(18)が検出した対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)の波形の変化量を算出し、変化量が閾値(TH)以下となったときに対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)が収束したと判断する収束判断部(34)と、収束判断部(34)により収束したと判断された場合に、第1検出部(18)が検出した対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)と第2検出部(20)が検出したコンデンサ電圧(Vc)とに基づいて、測定対象のモータ(M)の絶縁抵抗(Rm)を算出する絶縁抵抗算出部(36)と、を備える。
<First technical idea>
A motor drive device (10) for driving a plurality of motors (M) includes a rectifier circuit (Re) for rectifying an AC voltage supplied from an AC power supply (12) via a first switch (SW1) into a DC voltage; The capacitor (Ca) for smoothing the DC voltage rectified by the rectifier circuit (Re), the positive terminal of the capacitor (Ca) and the motor coil (Cu, Cv, Cw) of the motor (M) are connected. A semiconductor switching element (S) of the arm, a semiconductor switching element (S) of the lower arm that connects the negative terminal of the capacitor (Ca) and the motor coil (Cu, Cv, Cw), By switching operation of the semiconductor switching element (S) and the semiconductor switching element (S) of the lower arm, the capacitor voltage (Vc) of the capacitor (Ca) is converted into an AC voltage and plural A plurality of inverters (16) for driving the motor (M), a second switch (SW2) for connecting one of the positive terminal and the negative terminal of the capacitor (Ca) to the ground, and a capacitor ( A first detector (18) for detecting a ground-to-ground current (Im) or a ground-to-ground voltage (Vm) between one terminal of Ca) and the ground, and a capacitor voltage (Vc) of the capacitor (Ca). The plurality of motors (M) are operated by turning off the upper arm semiconductor switching element (S) and the lower arm semiconductor switching element (S) of each of the second detection unit (20) and the plurality of inverter units (16). Is stopped, the first switch (SW1) is turned off and the second switch (SW2) is turned on, and then the motor coil (Cu, Cv, Cw) of the motor (M) to be measured is connected Of the semiconductor switching element (S) and the lower arm semiconductor switching element (S), the one connected to the other terminal of the capacitor (Ca) is turned on, and the motor coil of the motor (M) other than the measurement target Of the upper-arm semiconductor switching element (S) and the lower-arm semiconductor switching element (S) connected to (Cu, Cv, Cw), the one connected to one terminal of the capacitor (Ca) is turned on. The switch control unit (32) that makes the measurement state in which the insulation resistance (Rm) of the motor (M) to be measured can be measured, and the ground current (1) detected by the first detection unit (18) in the measurement state ( Im) or ground-to-ground voltage (Vm) waveform change amount is calculated, and the ground-to-ground current (Im) or ground-to-ground voltage (Vm) has converged when the change amount is below the threshold (TH). The current-to-ground current (Im) or the voltage-to-ground voltage (Vm) detected by the first detection unit (18) when it is determined that the convergence is determined by the convergence determination unit (34) and the convergence determination unit (34). An insulation resistance calculation unit (36) that calculates an insulation resistance (Rm) of the motor (M) to be measured based on the capacitor voltage (Vc) detected by the second detection unit (20).
これにより、モータ(M)の絶縁抵抗(Rm)の測定にかかる時間を短縮することができ、絶縁抵抗(Rm)の測定にかかる時間が必要以上に長くなってしまうことを防止することができる。 Thereby, the time required for measuring the insulation resistance (Rm) of the motor (M) can be shortened, and the time required for measuring the insulation resistance (Rm) can be prevented from becoming longer than necessary. .
収束判断部(34)は、所定時間Δtの間に対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)が変化した量の絶対値ΔCを、変化量として用いてもよい。これにより、対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)が収束したか否かを精度よく判断することができる。 The convergence determination unit (34) may use the absolute value ΔC of the amount that the ground-to-ground current (Im) or the ground-to-ground voltage (Vm) has changed during the predetermined time Δt as the amount of change. Thereby, it is possible to accurately determine whether or not the ground-to-ground current (Im) or the ground-to-ground voltage (Vm) has converged.
収束判断部(34)は、所定時間Δtの間に対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)が変化した量の絶対値をΔCとしたとき、ΔC/Δt、を変化量として用いてもよい。これにより、対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)が収束したか否かを精度よく判断することができる。 The convergence determination unit (34) uses ΔC / Δt as the amount of change, where ΔC is the absolute value of the amount of change in the ground-to-ground current (Im) or the ground-to-ground voltage (Vm) during the predetermined time Δt. Also good. Thereby, it is possible to accurately determine whether or not the ground-to-ground current (Im) or the ground-to-ground voltage (Vm) has converged.
収束判断部(34)は、時間の経過とともに所定時間Δtを徐々に長くしてもよい。これにより、対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)が収束したか否かを精度よく判断することができる。 The convergence determination unit (34) may gradually increase the predetermined time Δt with the passage of time. Thereby, it is possible to accurately determine whether or not the ground-to-ground current (Im) or the ground-to-ground voltage (Vm) has converged.
収束判断部(34)は、対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)の波形の微分値(Dv)の絶対値(ΔC)を、変化量として用いてもよい。これにより、対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)が収束したか否かを精度よく判断することができる。 The convergence determination unit (34) may use the absolute value (ΔC) of the differential value (Dv) of the waveform of the ground-to-ground current (Im) or the ground-to-ground voltage (Vm) as the amount of change. Thereby, it is possible to accurately determine whether or not the ground-to-ground current (Im) or the ground-to-ground voltage (Vm) has converged.
収束判断部(34)は、所定時間(T)経過しても対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)が、基準変化量(ΔCs)だけ変化しなかった場合は、収束したと判断してもよい。これにより、対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)が収束したか否かを精度よく判断することができる。 The convergence determination unit (34) determines that the current has converged when the ground-to-ground current (Im) or the ground-to-ground voltage (Vm) does not change by the reference change amount (ΔCs) even after the predetermined time (T) has elapsed. May be. Thereby, it is possible to accurately determine whether or not the ground-to-ground current (Im) or the ground-to-ground voltage (Vm) has converged.
<第2の技術的思想>
複数のモータ(M)を駆動するモータ駆動装置(10)がモータ(M)の絶縁抵抗(Rm)を測定する測定方法である。モータ駆動装置(10)は、第1スイッチ(SW1)を介して交流電源(12)から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流回路(Re)と、整流回路(Re)で整流された直流電圧を平滑化するコンデンサ(Ca)と、コンデンサ(Ca)の正極側の端子とモータ(M)のモータコイル(Cu、Cv、Cw)とを接続する上アームの半導体スイッチング素子(S)と、コンデンサ(Ca)の負極側の端子とモータコイル(Cu、Cv、Cw)とを接続する下アームの半導体スイッチング素子(S)とを有し、上アームの半導体スイッチング素子(S)および下アームの半導体スイッチング素子(S)のスイッチング動作により、コンデンサ(Ca)のコンデンサ電圧(Vc)を交流電圧に変換して複数のモータ(M)を駆動する複数のインバータ部(16)と、コンデンサ(Ca)の正極側の端子および負極側の端子のうち一方の端子を大地に接続する第2スイッチ(SW2)と、コンデンサ(Ca)の一方の端子と大地との間の対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)を検出する第1検出部(18)と、コンデンサ(Ca)のコンデンサ電圧(Vc)を検出する第2検出部(20)と、を備える。測定方法は、複数のインバータ部(16)の各々の上アームの半導体スイッチング素子(S)および下アームの半導体スイッチング素子(S)をオフにして複数のモータ(M)の運転を停止し、第1スイッチ(SW1)をオフ、第2スイッチ(SW2)をオンにした後に、測定対象となるモータ(M)のモータコイル(Cu、Cv、Cw)が接続された上アームの半導体スイッチング素子(S)および下アームの半導体スイッチング素子(S)のうち、コンデンサ(Ca)の他方の端子に接続されている方をオンにし、且つ、測定対象以外のモータ(M)のモータコイル(Cu、Cv、Cw)が接続された上アームの半導体スイッチング素子(S)および下アームの半導体スイッチング素子(S)のうち、コンデンサ(Ca)の一方の端子に接続されている方をオンにさせて、測定対象となるモータ(M)の絶縁抵抗(Rm)を測定できる測定状態にするスイッチ制御ステップと、測定状態で、第1検出部(18)が検出した対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)の波形の変化量を算出し、変化量が閾値(TH)以下となったときに対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)が収束したと判断する収束判断ステップと、収束判断ステップにより収束したと判断された場合に、第1検出部(18)が検出した対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)と第2検出部(20)が検出したコンデンサ電圧(Vc)とに基づいて、測定対象のモータ(M)の絶縁抵抗(Rm)を算出する絶縁抵抗算出ステップと、を含む。
<Second technical idea>
This is a measurement method in which a motor drive device (10) that drives a plurality of motors (M) measures the insulation resistance (Rm) of the motor (M). The motor drive device (10) is rectified by a rectifier circuit (Re) that rectifies an AC voltage supplied from an AC power supply (12) through a first switch (SW1) into a DC voltage, and a rectifier circuit (Re). A capacitor (Ca) for smoothing the DC voltage, and a semiconductor switching element (S) of the upper arm that connects a positive terminal of the capacitor (Ca) and a motor coil (Cu, Cv, Cw) of the motor (M); The lower arm semiconductor switching element (S) for connecting the negative terminal of the capacitor (Ca) and the motor coil (Cu, Cv, Cw), the upper arm semiconductor switching element (S) and the lower arm. The plurality of driving the plurality of motors (M) by converting the capacitor voltage (Vc) of the capacitor (Ca) into an AC voltage by the switching operation of the semiconductor switching element (S). An inverter unit (16), a second switch (SW2) for connecting one of the positive terminal and the negative terminal of the capacitor (Ca) to the ground, one terminal of the capacitor (Ca) and the ground A first detector (18) for detecting a ground-to-ground current (Im) or a ground-to-ground voltage (Vm), a second detector (20) for detecting a capacitor voltage (Vc) of the capacitor (Ca), Is provided. In the measurement method, the upper arm semiconductor switching element (S) and the lower arm semiconductor switching element (S) of each of the plurality of inverter units (16) are turned off to stop the operation of the plurality of motors (M). After turning the first switch (SW1) off and the second switch (SW2) on, the upper arm semiconductor switching element (S) to which the motor coil (Cu, Cv, Cw) of the motor (M) to be measured is connected ) And the lower arm semiconductor switching element (S), the one connected to the other terminal of the capacitor (Ca) is turned on, and the motor coils (Cu, Cv, Cw) is connected to one terminal of the capacitor (Ca) of the upper arm semiconductor switching element (S) and the lower arm semiconductor switching element (S). The first detection unit (18) detects the switch control step in which the connected one is turned on and the measurement state allows the measurement of the insulation resistance (Rm) of the motor (M) to be measured, and the measurement state. The amount of change in the waveform of the ground-to-ground current (Im) or ground-to-ground voltage (Vm) is calculated, and when the amount of change falls below the threshold (TH), the ground-to-ground current (Im) or the ground-to-ground voltage (Vm) A convergence determination step for determining convergence and a current to ground (Im) or a voltage to ground (Vm) detected by the first detection unit (18) and second detection when it is determined that the convergence has been determined by the convergence determination step. An insulation resistance calculation step of calculating an insulation resistance (Rm) of the motor (M) to be measured based on the capacitor voltage (Vc) detected by the unit (20).
これにより、モータ(M)の絶縁抵抗(Rm)の測定にかかる時間を短縮することができ、絶縁抵抗(Rm)の測定にかかる時間が必要以上に長くなってしまうことを防止することができる。 Thereby, the time required for measuring the insulation resistance (Rm) of the motor (M) can be shortened, and the time required for measuring the insulation resistance (Rm) can be prevented from becoming longer than necessary. .
収束判断ステップは、所定時間Δtの間に対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)が変化した量の絶対値ΔCを、変化量として用いてもよい。これにより、対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)が収束したか否かを精度よく判断することができる。 In the convergence determination step, the absolute value ΔC of the amount by which the ground-to-ground current (Im) or the ground-to-ground voltage (Vm) has changed during the predetermined time Δt may be used as the amount of change. Thereby, it is possible to accurately determine whether or not the ground-to-ground current (Im) or the ground-to-ground voltage (Vm) has converged.
収束判断ステップは、所定時間Δtの間に対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)が変化した量の絶対値をΔCとしたとき、ΔC/Δt、を変化量として用いてもよい。これにより、対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)が収束したか否かを精度よく判断することができる。 In the convergence determination step, ΔC / Δt may be used as the amount of change, where ΔC is an absolute value of the amount of change in the ground-to-ground current (Im) or the ground-to-ground voltage (Vm) during the predetermined time Δt. Thereby, it is possible to accurately determine whether or not the ground-to-ground current (Im) or the ground-to-ground voltage (Vm) has converged.
収束判断ステップは、時間の経過とともに所定時間Δtを徐々に長くしてもよい。これにより、対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)が収束したか否かを精度よく判断することができる。 In the convergence determination step, the predetermined time Δt may be gradually increased as time passes. Thereby, it is possible to accurately determine whether or not the ground-to-ground current (Im) or the ground-to-ground voltage (Vm) has converged.
収束判断ステップは、対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)の波形の微分値(Dv)の絶対値(ΔC)を、変化量として用いてもよい。これにより、対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)が収束したか否かを精度よく判断することができる。 In the convergence determination step, the absolute value (ΔC) of the differential value (Dv) of the waveform of the current to ground (Im) or the voltage to ground (Vm) may be used as the amount of change. Thereby, it is possible to accurately determine whether or not the ground-to-ground current (Im) or the ground-to-ground voltage (Vm) has converged.
収束判断ステップは、所定時間(T)経過しても対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)が、基準変化量(ΔCs)だけ変化しなかった場合は、収束したと判断してもよい。これにより、対地間電流(Im)または対地間電圧(Vm)が収束したか否かを精度よく判断することができる。 In the convergence determination step, even if the predetermined time (T) elapses, if the ground-to-ground current (Im) or the ground-to-ground voltage (Vm) does not change by the reference change amount (ΔCs), it is determined that the current has converged. Good. Thereby, it is possible to accurately determine whether or not the ground-to-ground current (Im) or the ground-to-ground voltage (Vm) has converged.
10…モータ駆動装置 12…交流電源
14…コンバータ部 16(16a〜16c)…インバータ部
18…第1検出部 20…第2検出部
22…制御部 30…測定対象選択部
32…スイッチ制御部 34…収束判断部
36…絶縁抵抗算出部 Ca…コンデンサ
Cu、Cv、Cw…モータコイル Im…対地間電流
M(M1〜M3)…モータ r1、r2…検出抵抗
Re…整流回路 Rm(Rm1〜Rm3)…絶縁抵抗
S(Suu、Svu、Swu、Sud、Svd、Swd)…半導体スイッチング素子
SW1…第1スイッチ SW2…第2スイッチ
Vm…対地間電圧
DESCRIPTION OF
Claims (4)
第1スイッチを介して交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、
前記整流回路で整流された直流電圧を平滑化するコンデンサと、
前記コンデンサの正極側の端子と前記モータのモータコイルとを接続する上アームの半導体スイッチング素子と、前記コンデンサの負極側の端子と前記モータコイルとを接続する下アームの半導体スイッチング素子とを有し、前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のスイッチング動作により、前記コンデンサのコンデンサ電圧を交流電圧に変換して複数の前記モータを駆動する複数のインバータ部と、
前記コンデンサの前記正極側の端子および前記負極側の端子のうち一方の端子を大地に接続する第2スイッチと、
前記コンデンサの前記一方の端子と大地との間の対地間電流または対地間電圧を検出する第1検出部と、
前記コンデンサの前記コンデンサ電圧を検出する第2検出部と、
複数の前記インバータ部の各々の前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子をオフにして複数の前記モータの運転を停止し、前記第1スイッチをオフ、前記第2スイッチをオンにした後に、測定対象となる前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの他方の端子に接続されている方をオンにし、且つ、前記測定対象以外の前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの前記一方の端子に接続されている方をオンにさせて、前記測定対象となる前記モータの絶縁抵抗を測定できる測定状態にするスイッチ制御部と、
前記測定状態で、前記第1検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧の波形の変化量を算出し、前記変化量が閾値以下となったときに前記対地間電流または前記対地間電圧が収束したと判断する収束判断部と、
前記収束判断部により収束したと判断された場合に、前記第1検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧と前記第2検出部が検出した前記コンデンサ電圧とに基づいて、前記測定対象の前記モータの前記絶縁抵抗を算出する絶縁抵抗算出部と、
を備え、
前記収束判断部は、所定時間Δtの間に前記対地間電流または前記対地間電圧が変化した量の絶対値ΔCを前記変化量とし、且つ、前記所定時間Δtを時間の経過とともに徐々に長くする、モータ駆動装置。 A motor drive device for driving a plurality of motors,
A rectifier circuit that rectifies an AC voltage supplied from an AC power supply via a first switch into a DC voltage;
A capacitor for smoothing the DC voltage rectified by the rectifier circuit;
An upper arm semiconductor switching element for connecting the positive terminal of the capacitor and the motor coil of the motor; and a lower arm semiconductor switching element for connecting the negative terminal of the capacitor and the motor coil. A plurality of inverter units for driving a plurality of motors by converting a capacitor voltage of the capacitor into an AC voltage by a switching operation of the semiconductor switching element of the upper arm and the semiconductor switching element of the lower arm;
A second switch for connecting one of the positive terminal and the negative terminal of the capacitor to the ground;
A first detector for detecting a ground-to-ground current or a ground-to-ground voltage between the one terminal of the capacitor and the ground;
A second detector for detecting the capacitor voltage of the capacitor;
The upper arm semiconductor switching element and the lower arm semiconductor switching element of each of the plurality of inverter units are turned off to stop the operation of the plurality of motors, the first switch is turned off, and the second switch is turned on. Then, the upper arm semiconductor switching element to which the motor coil of the motor to be measured is connected and the lower arm semiconductor switching element connected to the other terminal of the capacitor are turned on. The upper arm semiconductor switching element and the lower arm semiconductor switching element to which the motor coil of the motor other than the measurement target is connected are connected to the one terminal of the capacitor. Is turned on and the insulation resistance of the motor to be measured is measured. A switch control unit for the measurement state that,
In the measurement state, the amount of change in the waveform of the ground-to-ground current or the ground-to-ground voltage detected by the first detection unit is calculated, and the ground-to-ground current or the ground-to-ground when the amount of change falls below a threshold value A convergence determination unit that determines that the voltage has converged;
When the convergence determining unit determines that the convergence has occurred, the measurement is performed based on the ground current or the ground voltage detected by the first detection unit and the capacitor voltage detected by the second detection unit. An insulation resistance calculator that calculates the insulation resistance of the target motor;
Equipped with a,
The convergence determination unit uses the absolute value ΔC of the amount of change in the ground-to-ground current or the ground-to-ground voltage during the predetermined time Δt as the amount of change, and gradually increases the predetermined time Δt as time elapses. Motor drive device.
第1スイッチを介して交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、
前記整流回路で整流された直流電圧を平滑化するコンデンサと、
前記コンデンサの正極側の端子と前記モータのモータコイルとを接続する上アームの半導体スイッチング素子と、前記コンデンサの負極側の端子と前記モータコイルとを接続する下アームの半導体スイッチング素子とを有し、前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のスイッチング動作により、前記コンデンサのコンデンサ電圧を交流電圧に変換して複数の前記モータを駆動する複数のインバータ部と、
前記コンデンサの前記正極側の端子および前記負極側の端子のうち一方の端子を大地に接続する第2スイッチと、
前記コンデンサの前記一方の端子と大地との間の対地間電流または対地間電圧を検出する第1検出部と、
前記コンデンサの前記コンデンサ電圧を検出する第2検出部と、
複数の前記インバータ部の各々の前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子をオフにして複数の前記モータの運転を停止し、前記第1スイッチをオフ、前記第2スイッチをオンにした後に、測定対象となる前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの他方の端子に接続されている方をオンにし、且つ、前記測定対象以外の前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの前記一方の端子に接続されている方をオンにさせて、前記測定対象となる前記モータの絶縁抵抗を測定できる測定状態にするスイッチ制御部と、
前記測定状態で、前記第1検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧の波形の変化量を算出し、前記変化量が閾値以下となったときに前記対地間電流または前記対地間電圧が収束したと判断する収束判断部と、
前記収束判断部により収束したと判断された場合に、前記第1検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧と前記第2検出部が検出した前記コンデンサ電圧とに基づいて、前記測定対象の前記モータの前記絶縁抵抗を算出する絶縁抵抗算出部と、
を備え、
前記収束判断部は、所定時間Δtの間に前記対地間電流または前記対地間電圧が変化した量の絶対値をΔCとしたとき、ΔC/Δt、を前記変化量とし、且つ、前記所定時間Δtを時間の経過とともに徐々に長くする、モータ駆動装置。 A motor drive device for driving a plurality of motors,
A rectifier circuit that rectifies an AC voltage supplied from an AC power supply via a first switch into a DC voltage;
A capacitor for smoothing the DC voltage rectified by the rectifier circuit;
An upper arm semiconductor switching element for connecting the positive terminal of the capacitor and the motor coil of the motor; and a lower arm semiconductor switching element for connecting the negative terminal of the capacitor and the motor coil. A plurality of inverter units for driving a plurality of motors by converting a capacitor voltage of the capacitor into an AC voltage by a switching operation of the semiconductor switching element of the upper arm and the semiconductor switching element of the lower arm;
A second switch for connecting one of the positive terminal and the negative terminal of the capacitor to the ground;
A first detector for detecting a ground-to-ground current or a ground-to-ground voltage between the one terminal of the capacitor and the ground;
A second detector for detecting the capacitor voltage of the capacitor;
The upper arm semiconductor switching element and the lower arm semiconductor switching element of each of the plurality of inverter units are turned off to stop the operation of the plurality of motors, the first switch is turned off, and the second switch is turned on. Then, the upper arm semiconductor switching element to which the motor coil of the motor to be measured is connected and the lower arm semiconductor switching element connected to the other terminal of the capacitor are turned on. The upper arm semiconductor switching element and the lower arm semiconductor switching element to which the motor coil of the motor other than the measurement target is connected are connected to the one terminal of the capacitor. Is turned on and the insulation resistance of the motor to be measured is measured. A switch control unit for the measurement state that,
In the measurement state, the amount of change in the waveform of the ground-to-ground current or the ground-to-ground voltage detected by the first detection unit is calculated, and the ground-to-ground current or the ground-to-ground when the amount of change falls below a threshold value A convergence determination unit that determines that the voltage has converged;
When the convergence determining unit determines that the convergence has occurred, the measurement is performed based on the ground current or the ground voltage detected by the first detection unit and the capacitor voltage detected by the second detection unit. An insulation resistance calculator that calculates the insulation resistance of the target motor;
With
The convergence determination unit sets ΔC / Δt as the amount of change when ΔC is an absolute value of the amount of change in the ground-to-ground current or the ground-to-ground voltage during a predetermined time Δt, and the predetermined time Δt A motor drive device that gradually increases the length of the motor over time .
前記モータ駆動装置は、
第1スイッチを介して交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、
前記整流回路で整流された直流電圧を平滑化するコンデンサと、
前記コンデンサの正極側の端子と前記モータのモータコイルとを接続する上アームの半導体スイッチング素子と、前記コンデンサの負極側の端子と前記モータコイルとを接続する下アームの半導体スイッチング素子とを有し、前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のスイッチング動作により、前記コンデンサのコンデンサ電圧を交流電圧に変換して複数の前記モータを駆動する複数のインバータ部と、
前記コンデンサの前記正極側の端子および前記負極側の端子のうち一方の端子を大地に接続する第2スイッチと、
前記コンデンサの前記一方の端子と大地との間の対地間電流または対地間電圧を検出する第1検出部と、
前記コンデンサの前記コンデンサ電圧を検出する第2検出部と、
を備え、
複数の前記インバータ部の各々の前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子をオフにして複数の前記モータの運転を停止し、前記第1スイッチをオフ、前記第2スイッチをオンにした後に、測定対象となる前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの他方の端子に接続されている方をオンにし、且つ、前記測定対象以外の前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの前記一方の端子に接続されている方をオンにさせて、前記測定対象となる前記モータの前記絶縁抵抗を測定できる測定状態にするスイッチ制御ステップと、
前記測定状態で、前記第1検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧の波形の変化量を算出し、前記変化量が閾値以下となったときに前記対地間電流または前記対地間電圧が収束したと判断する収束判断ステップと、
前記収束判断ステップにより収束したと判断された場合に、前記第1検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧と前記第2検出部が検出した前記コンデンサ電圧とに基づいて、前記測定対象の前記モータの前記絶縁抵抗を算出する絶縁抵抗算出ステップと、
を含み、
前記収束判断ステップは、所定時間Δtの間に前記対地間電流または前記対地間電圧が変化した量の絶対値ΔCを前記変化量とし、且つ、前記所定時間Δtを時間の経過とともに徐々に長くする、測定方法。 A motor driving device for driving a plurality of motors is a measuring method for measuring the insulation resistance of the motor,
The motor driving device is
A rectifier circuit that rectifies an AC voltage supplied from an AC power supply via a first switch into a DC voltage;
A capacitor for smoothing the DC voltage rectified by the rectifier circuit;
An upper arm semiconductor switching element for connecting the positive terminal of the capacitor and the motor coil of the motor; and a lower arm semiconductor switching element for connecting the negative terminal of the capacitor and the motor coil. A plurality of inverter units for driving a plurality of motors by converting a capacitor voltage of the capacitor into an AC voltage by a switching operation of the semiconductor switching element of the upper arm and the semiconductor switching element of the lower arm;
A second switch for connecting one of the positive terminal and the negative terminal of the capacitor to the ground;
A first detector for detecting a ground-to-ground current or a ground-to-ground voltage between the one terminal of the capacitor and the ground;
A second detector for detecting the capacitor voltage of the capacitor;
With
The upper arm semiconductor switching element and the lower arm semiconductor switching element of each of the plurality of inverter units are turned off to stop the operation of the plurality of motors, the first switch is turned off, and the second switch is turned on. Then, the upper arm semiconductor switching element to which the motor coil of the motor to be measured is connected and the lower arm semiconductor switching element connected to the other terminal of the capacitor are turned on. The upper arm semiconductor switching element and the lower arm semiconductor switching element to which the motor coil of the motor other than the measurement target is connected are connected to the one terminal of the capacitor. Is turned on to measure the insulation resistance of the motor to be measured. A switch control step of the measurement ready,
In the measurement state, the amount of change in the waveform of the ground-to-ground current or the ground-to-ground voltage detected by the first detection unit is calculated, and the ground-to-ground current or the ground-to-ground when the amount of change falls below a threshold value A convergence determining step for determining that the voltage has converged;
Based on the current to ground or the voltage to ground detected by the first detection unit and the capacitor voltage detected by the second detection unit when it is determined that the convergence has been made by the convergence determination step. An insulation resistance calculating step for calculating the insulation resistance of the target motor;
Only including,
The convergence determination step uses the absolute value ΔC of the amount of change in the ground-to-ground current or the ground-to-ground voltage during the predetermined time Δt as the amount of change, and gradually increases the predetermined time Δt over time. ,Measuring method.
前記モータ駆動装置は、
第1スイッチを介して交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、
前記整流回路で整流された直流電圧を平滑化するコンデンサと、
前記コンデンサの正極側の端子と前記モータのモータコイルとを接続する上アームの半導体スイッチング素子と、前記コンデンサの負極側の端子と前記モータコイルとを接続する下アームの半導体スイッチング素子とを有し、前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のスイッチング動作により、前記コンデンサのコンデンサ電圧を交流電圧に変換して複数の前記モータを駆動する複数のインバータ部と、
前記コンデンサの前記正極側の端子および前記負極側の端子のうち一方の端子を大地に接続する第2スイッチと、
前記コンデンサの前記一方の端子と大地との間の対地間電流または対地間電圧を検出する第1検出部と、
前記コンデンサの前記コンデンサ電圧を検出する第2検出部と、
を備え、
複数の前記インバータ部の各々の前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子をオフにして複数の前記モータの運転を停止し、前記第1スイッチをオフ、前記第2スイッチをオンにした後に、測定対象となる前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの他方の端子に接続されている方をオンにし、且つ、前記測定対象以外の前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの前記一方の端子に接続されている方をオンにさせて、前記測定対象となる前記モータの前記絶縁抵抗を測定できる測定状態にするスイッチ制御ステップと、
前記測定状態で、前記第1検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧の波形の変化量を算出し、前記変化量が閾値以下となったときに前記対地間電流または前記対地間電圧が収束したと判断する収束判断ステップと、
前記収束判断ステップにより収束したと判断された場合に、前記第1検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧と前記第2検出部が検出した前記コンデンサ電圧とに基づいて、前記測定対象の前記モータの前記絶縁抵抗を算出する絶縁抵抗算出ステップと、
を含み、
前記収束判断ステップは、所定時間Δtの間に前記対地間電流または前記対地間電圧が変化した量の絶対値をΔCとしたとき、ΔC/Δt、を前記変化量とし、且つ、前記所定時間Δtを時間の経過とともに徐々に長くする、測定方法。 A motor driving device for driving a plurality of motors is a measuring method for measuring the insulation resistance of the motor,
The motor driving device is
A rectifier circuit that rectifies an AC voltage supplied from an AC power supply via a first switch into a DC voltage;
A capacitor for smoothing the DC voltage rectified by the rectifier circuit;
An upper arm semiconductor switching element for connecting the positive terminal of the capacitor and the motor coil of the motor; and a lower arm semiconductor switching element for connecting the negative terminal of the capacitor and the motor coil. A plurality of inverter units for driving a plurality of motors by converting a capacitor voltage of the capacitor into an AC voltage by a switching operation of the semiconductor switching element of the upper arm and the semiconductor switching element of the lower arm;
A second switch for connecting one of the positive terminal and the negative terminal of the capacitor to the ground;
A first detector for detecting a ground-to-ground current or a ground-to-ground voltage between the one terminal of the capacitor and the ground;
A second detector for detecting the capacitor voltage of the capacitor;
With
The upper arm semiconductor switching element and the lower arm semiconductor switching element of each of the plurality of inverter units are turned off to stop the operation of the plurality of motors, the first switch is turned off, and the second switch is turned on. Then, the upper arm semiconductor switching element to which the motor coil of the motor to be measured is connected and the lower arm semiconductor switching element connected to the other terminal of the capacitor are turned on. The upper arm semiconductor switching element and the lower arm semiconductor switching element to which the motor coil of the motor other than the measurement target is connected are connected to the one terminal of the capacitor. Is turned on to measure the insulation resistance of the motor to be measured. A switch control step of the measurement ready,
In the measurement state, the amount of change in the waveform of the ground-to-ground current or the ground-to-ground voltage detected by the first detection unit is calculated, and the ground-to-ground current or the ground-to-ground when the amount of change falls below a threshold value A convergence determining step for determining that the voltage has converged;
Based on the current to ground or the voltage to ground detected by the first detection unit and the capacitor voltage detected by the second detection unit when it is determined that the convergence has been made by the convergence determination step. An insulation resistance calculating step for calculating the insulation resistance of the target motor;
Including
In the convergence determination step, when the absolute value of the amount of change in the ground-to-ground current or the ground-to-ground voltage during a predetermined time Δt is ΔC, ΔC / Δt is the amount of change , and the predetermined time Δt A measurement method that gradually increases the length over time .
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